摘 要:隨著我國(guó)教育工作的不斷進(jìn)步與發(fā)展,對(duì)于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已經(jīng)成為教學(xué)工作的重要目標(biāo)與任務(wù)之一,而在數(shù)學(xué)教學(xué)中,對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)主要是通過(guò)對(duì)學(xué)生關(guān)鍵核心解題能力與思維品質(zhì)進(jìn)行針對(duì)性的培養(yǎng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的目的?;跀?shù)學(xué)核心素養(yǎng)的理念下,開(kāi)展教學(xué)的主要角度與方向是從自主學(xué)習(xí)能力、提出問(wèn)題能力、創(chuàng)新思維能力三個(gè)方面入手,針對(duì)性的進(jìn)行對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)核心素養(yǎng);探究課;邏輯推理;數(shù)學(xué)建模;直觀想象
在教七年級(jí)數(shù)學(xué)幾何內(nèi)容時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)線段、數(shù)角的個(gè)數(shù),數(shù)三角形的個(gè)數(shù)等問(wèn)題,七年級(jí)學(xué)生對(duì)這些問(wèn)題困惑較大。因此,針對(duì)三角形的問(wèn)題,我結(jié)合數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的理念開(kāi)展了一趟探究課,開(kāi)展探究課的主要目的就是對(duì)學(xué)生邏輯思維能力、數(shù)學(xué)建模思想、直觀想象力等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)過(guò)探究課之后也收獲了成果,并基本完成了目標(biāo),現(xiàn)整理成研究論文分享出來(lái),旨在起到拋磚引玉的效果,希望各位同仁多多指正批評(píng)并提供更多教學(xué)思路,進(jìn)一步推動(dòng)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)效果。
一、 邏輯推理的素養(yǎng)
(一)題目與解法探究
在教學(xué)的第一步,為了實(shí)現(xiàn)邏輯推理能力的培養(yǎng),我首先給學(xué)生出了一道題目:如下圖,請(qǐng)學(xué)生觀察并數(shù)出圖中一共有多少條線段?按照分好的小組合作完成。
在題目布置之后,學(xué)生立刻開(kāi)始了激烈的討論,我在班里巡視了一周之后,聽(tīng)到有的小組答案不同,有的小組計(jì)算方式不同。
學(xué)生甲:共有6條線段,分別是線段AB、BC、CD、AC、BD、AD。
學(xué)生乙:我們也是認(rèn)為6條,但是我們的計(jì)算方式是按照端點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行數(shù)線段,也就是通過(guò)A為左端點(diǎn)的線段先數(shù),一共有3條:AB、AC、AD,再對(duì)以B為左端點(diǎn)的線段進(jìn)行計(jì)算,一共有2條:BC、BD,最后再以C為左端點(diǎn)的線段進(jìn)行計(jì)算,只有CD一條線段,把這些線段數(shù)量相加,所以共有3+2+1=6(條)線段。
此時(shí)全班一片贊揚(yáng)聲,可見(jiàn)乙同學(xué)的方法大家都認(rèn)同。我拋出疑問(wèn):“甲同學(xué)的方法怎么理解?”第四組有同學(xué)發(fā)表看法說(shuō):“我認(rèn)為甲同學(xué)的方法也可以寫(xiě)成算式3+2+1=6(條)。因?yàn)锳B、BC、CD都只含有一條線段共3條,AC、BD是含有兩段的線段,有兩條,AD則是含有三段的線段,只有一條,所以共有3+2+1=6(條)。”
接著還是讓學(xué)生通過(guò)小組合作的形式進(jìn)行自主探究和交流研討,學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中可以真正感受自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)的目標(biāo)與效果。
同學(xué)們各抒己見(jiàn),一共歸納出了兩種基本方法:按順序數(shù)和分類(lèi)數(shù)。
學(xué)生通過(guò)自己的思考與理解找到了結(jié)果,我看到了學(xué)生高興的表情,同時(shí)我心里也非常的高興。緊接著,為了進(jìn)一步深化學(xué)生的邏輯思維推理能力,我又將問(wèn)題深入:那么如下圖,直線上如果一共有100個(gè)端點(diǎn),那么一共有多少條線段呢?怎么計(jì)算?
我看到有的學(xué)生動(dòng)手接著畫(huà)了起來(lái),也有的在掰手指頭數(shù),也有的小組討論,氣氛非常熱烈,大家都在思考:這么多點(diǎn)怎么數(shù)呢?
面對(duì)學(xué)生的期待眼神,我故意不講授方法,再次讓學(xué)生經(jīng)歷主動(dòng)探索,合作交流。過(guò)了幾分鐘,有同學(xué)舉手了。
A小組代表:我們小組是按順序數(shù)的,以第一點(diǎn)A1為左端點(diǎn)的線段有99條,以第二個(gè)點(diǎn)A2為左端點(diǎn)的線段有98條,依次下去,總共有99+98+97+…+2+1。
B小組代表:我發(fā)現(xiàn)第一個(gè)加數(shù)99剛好比點(diǎn)數(shù)100少1,然后每個(gè)加數(shù)依次少1,一直加下去,直到1為止。
C小組代表:我們組發(fā)現(xiàn)第一個(gè)加數(shù)就是間隔數(shù)99,因此線段總條數(shù)是1到間隔數(shù)99的所有自然數(shù)的和。
D小組代表:我們組是這樣計(jì)算的,點(diǎn)數(shù)乘間隔數(shù)再除以2。
我先表?yè)P(yáng)了學(xué)生出色的表現(xiàn)和敏捷的思維,再對(duì)上述各種方法作了例證,在問(wèn)題解決的全過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力,使學(xué)生積累數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。最后,我把問(wèn)題拓展:如圖所示的圖形中有多少個(gè)小于平角的角?有多少個(gè)三角形?我發(fā)現(xiàn),在引導(dǎo)之下,學(xué)生基本上都可以將線段的計(jì)算思想遷移到三角形與角的思想中,這也令我非常的欣慰,這就說(shuō)明學(xué)生的腦中已經(jīng)建立起了基本的數(shù)學(xué)建模思想,并且已經(jīng)會(huì)靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)思想去想問(wèn)題、解決問(wèn)題。
(二)教師追問(wèn)
那么,數(shù)線段與數(shù)三角形、數(shù)角等問(wèn)題之間有什么聯(lián)系嗎,可以共通嗎?
學(xué)生都會(huì)感悟出方法相同,規(guī)律相同,這樣數(shù)學(xué)模型水到渠成。
二、 數(shù)學(xué)建模——模型的應(yīng)用
數(shù)學(xué)模型使得數(shù)學(xué)的應(yīng)用具有廣泛性。
拓展延伸1:我校七年級(jí)共有6個(gè)班,進(jìn)行籃球賽,規(guī)定每?jī)蓚€(gè)班賽一場(chǎng),那么我校7年級(jí)的籃球賽共要進(jìn)行多少場(chǎng)?
學(xué)生面露自信之色,紛紛上臺(tái)板演。學(xué)生代表甲說(shuō):7年級(jí)一共有六個(gè)班,類(lèi)似于一條線段上六個(gè)不同的點(diǎn),每?jī)蓚€(gè)班賽一場(chǎng),類(lèi)似于兩點(diǎn)之間有一條線段,那么七年級(jí)籃球賽共有6×(6-1)÷2=15(場(chǎng))。
拓展延伸2:乘火車(chē)從A站出發(fā)(鐵路可抽象為一條直線)沿途經(jīng)過(guò)7個(gè)車(chē)站(包括A站和B站)方可到達(dá)B站,那么在A、B兩站之間有多少種票價(jià)?共需要安排多少種不同的車(chē)票?
這兩題設(shè)計(jì)意圖是借助孩子身邊的事物(學(xué)校籃球賽,買(mǎi)車(chē)票等)引出數(shù)學(xué)知識(shí),通過(guò)這些生活中常見(jiàn)的內(nèi)容與數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)問(wèn)題相結(jié)合,很好地讓學(xué)生感受到了知識(shí)與生活的關(guān)聯(lián)性,既能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)感覺(jué)與數(shù)學(xué)思維,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)意識(shí),而這個(gè)過(guò)程,就是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要過(guò)程。
學(xué)生躍躍欲試,興奮異常。學(xué)生乙說(shuō):第一問(wèn)可轉(zhuǎn)化為一條直線上有7個(gè)點(diǎn)時(shí),共有線段7×(7-1)÷2=21(條)。即A、B兩點(diǎn)之間共有21條不同的線段,因此有21種票價(jià)。因?yàn)閬?lái)往兩站的車(chē)票起點(diǎn)與終點(diǎn)不同,所以A、B兩點(diǎn)之間需要安排21×2=42(種)不同的車(chē)票。
數(shù)學(xué)探究能力是學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的核心,也是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容與本質(zhì),所以教師在引導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)養(yǎng)成的過(guò)程中要注意從簡(jiǎn)到難,不斷地深化問(wèn)題,深化思想,這樣才能引導(dǎo)學(xué)生感受規(guī)律,進(jìn)而有效地解決問(wèn)題。
三、 直觀想象,舉一反三
數(shù)學(xué)教學(xué)工作中,直觀想象能力也是一個(gè)重要的能力,教師應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生對(duì)于問(wèn)題理解的直觀性,然后基于直觀理解充分發(fā)揮學(xué)生的想象,鍛煉學(xué)生養(yǎng)成舉一反三的能力,這樣才能使學(xué)生在解題思考的過(guò)程中邏輯正確,思維流暢。長(zhǎng)此以往,學(xué)生會(huì)形成較好的思維邏輯能力與交流能力,通過(guò)對(duì)事物的本源的探究,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)的理解,深化核心素養(yǎng),養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。
拓展延伸3:如果平面內(nèi)n條直線相交,那么這些相交的直線最多會(huì)產(chǎn)生多少個(gè)交點(diǎn)?
拓展延伸4:如果小明組織了一次多人的聚會(huì),聚會(huì)人數(shù)有n個(gè),那么每?jī)蓚€(gè)人見(jiàn)面時(shí)會(huì)進(jìn)行一次握手,在本次聚會(huì)中一共會(huì)有多少次握手?
拓展延伸5:現(xiàn)在有n支球隊(duì)參加籃球比賽,賽制為單次循環(huán)的賽制,那么比賽結(jié)束之后,一共需要比賽多少場(chǎng)?
評(píng)析:上述第3~5問(wèn)題萬(wàn)變不離其宗,學(xué)生仔細(xì)讀題,若把n支球隊(duì)看作一直線上有n個(gè)點(diǎn),兩支球隊(duì)比賽看作過(guò)直線上兩點(diǎn)連一條線段,則問(wèn)題變?yōu)椋阂恢本€上有n個(gè)點(diǎn),這n個(gè)點(diǎn)共能連成多少條線段?符合模型規(guī)律,問(wèn)題迎刃而解。
四、 教學(xué)后反思
在開(kāi)展完本次探究課之后,我發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生都具備基本的數(shù)學(xué)邏輯思維能力,而在引導(dǎo)下,學(xué)生也基本都進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模思想與直觀想象的嘗試,相較于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)來(lái)說(shuō),我認(rèn)為主要的教學(xué)突破點(diǎn)在兩個(gè)方面。
一個(gè)方面,學(xué)生的思維得到了很好的訓(xùn)練和發(fā)展,數(shù)學(xué)探究能力的提高是通過(guò)數(shù)學(xué)思維方法的訓(xùn)練來(lái)完成的。以往解決這類(lèi)問(wèn)題,傳統(tǒng)的教學(xué)模式是老師講解例題,講完例題,學(xué)生模仿練習(xí),靠大量習(xí)題的訓(xùn)練來(lái)完成,教師是課堂的主導(dǎo)者,學(xué)生則被動(dòng)的按部就班,直接套用結(jié)論,知其然不知其所以然。這節(jié)課中,我把常態(tài)教學(xué)與數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)結(jié)合在一起,從學(xué)生能做的簡(jiǎn)單問(wèn)題入手,逐步深入,通過(guò)觀察,討論和交流,歸納出數(shù)線段的兩種基本方法(按順序數(shù)和分類(lèi)數(shù)),計(jì)算線段總條數(shù)的四種方法,并歸納出模型公式,將它拓展延伸到數(shù)角、數(shù)三角形、數(shù)車(chē)票、數(shù)比賽場(chǎng)數(shù)、數(shù)聚會(huì)握手次數(shù)等,學(xué)生的知識(shí)得到了升華,學(xué)生的思維也在獨(dú)立思考和小組合作學(xué)習(xí)中得到了提升。特別是學(xué)生發(fā)現(xiàn)了
n(n-1)2(點(diǎn)數(shù)×間隔數(shù)÷2)的絕妙方法,創(chuàng)新思維能力得到提高,模型的得出水到渠成。
另一個(gè)方面,學(xué)生自主學(xué)習(xí)得到了很好的落實(shí),發(fā)揮了學(xué)生的主體作用。本節(jié)課讓學(xué)生采取小組合作的方式,探索求解數(shù)學(xué)問(wèn)題,在教學(xué)設(shè)計(jì)上,把教學(xué)的重點(diǎn)設(shè)置成一個(gè)個(gè)有序的、層層遞進(jìn)的教學(xué)問(wèn)題,并將數(shù)學(xué)的邏輯思維運(yùn)用到生活中,在解決問(wèn)題中尋找樂(lè)趣,以樂(lè)趣為驅(qū)動(dòng)促進(jìn)學(xué)習(xí),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。教師只是在關(guān)鍵性和概括性的語(yǔ)言表達(dá)上給予點(diǎn)撥和幫助,把“知識(shí)為導(dǎo)向的教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙院诵乃仞B(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)”,即從“以知識(shí)為本”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)生發(fā)展為本”或者說(shuō)以“知識(shí)核心的時(shí)代”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八仞B(yǎng)核心的時(shí)代”,小組合作學(xué)習(xí)真正落到實(shí)處,發(fā)揮了很好的作用。
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作者簡(jiǎn)介:吳慧珍,福建省福州市,福建省福州市閩清縣城關(guān)中學(xué)。